reactores nucleares

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Os diferentes tipos de reatores nucleares: Princípio de funcionamento.

Palavras-chave: reator, nucleares, explicação operação, PWR, EPR, ITER, fusão quente.

Introdução

A primeira geração de reatores incluem reatores desenvolvido em 50-70 anos em particular, as do sector da grafite de gás natural de urânio (GCR) em França e morrer "Magnox" no Reino Unido.

La segunda geração (anos 70-90) vê a implantação de reatores de água (o reatores água pressurizada para a França e água fervente como na Alemanha e no Japão), que constituem hoje mais do que 85% das plantas de energia no mundo, mas também reatores de água projeto russo (VVER 1000) e reatores de água pesada canadenses do Candu.

La terceira geração está pronto para ser construído, assumindo a partir do segundo reactor geração, se oEPR (Pressurized Reactor Europeu água) reactor ou cabos de aço para 1000 modelos de água propostos pela Framatome ANP (uma subsidiária da Areva e Siemens) ou os fervente reactor AP 1000 desenhado por Westinghouse.

La quarta geração, As primeiras aplicações industriais poderia intervir 2040 o horizonte, está a ser estudado.

1) Os reatores de água pressurizada (PWR)

circuito primário: para extrair o calor

O urânio, ligeiramente "enriquecido" em sua variedade - ou "isótopo" - 235, é embalado como pequenos grânulos. Estes são empilhados em bainhas metálicas seladas unidas em montagens. Colocados em um tanque de aço cheio de água, esses conjuntos formam o núcleo do reator. Eles são o assento da reação em cadeia, o que os leva a altas temperaturas. A água no tanque se aquece quando em contato (mais de 300 ° C). É mantido sob pressão, o que impede que ele ferva, e circula em um circuito fechado chamado circuito primário.

circuito secundário para produzir vapor

A água do sistema primário transfere o seu calor para a água que circula em outro circuito fechado: o circuito secundário. Esta permuta de calor é efectuada por meio de um gerador de vapor. Em contato com os tubos por onde a água do circuito primário, a água do circuito secundário aquece em volta e se torna vapor. Este vapor gira a turbina dirigir o gerador que produz electricidade. Depois de passar através da turbina, o vapor é arrefecido, convertidos de volta à água e devolvido ao gerador de vapor para um novo ciclo.

Sistema de refrigeração: para condensar o vapor e dissipar o calor

Para que o sistema funcione continuamente, deve assegurar o seu arrefecimento. É o objectivo de um terceiro circuito independente das outras duas, o circuito de arrefecimento. A sua função é a de condensar o vapor que sai da turbina. Por esta está disposta uma unidade de condensador constituído por milhares de tubos em que água fria tomadas a partir de uma fonte externa. Rio ou do mar em contacto com estes tubos, o vapor condensa-se para se transformar em água. Quanto à água do condensador, é rejeitada, ligeiramente aquecido, a fonte de onde ele veio. Se o fluxo do rio é muito baixo, ou se se quiser reduzir o seu aquecimento, utilização de torres ou refrigeradores de ar de arrefecimento. A água aquecida a partir do condensador, distribuído na base da torre, é arrefecida pelo fluxo de ar que sobe na torre. A maior parte desta água é retornada para o condensador, uma pequena parte se evapora para a atmosfera, fazendo com que estas características de plumas brancas centrais nucleares.

2) O reator de água pressurizada EPR Europeia

Este projecto de novo reator franco-alemã apresenta nenhuma grande ruptura tecnológica com o EPR, ele só traz elementos significativos de progresso. Ele tem de cumprir os objectivos de segurança estabelecidos pela DSIN autoridade de segurança francesa, e da Autoridade de segurança alemã, com o apoio técnico IPSN (Instituto de Protecção e Segurança Nuclear) e GRS, o seu homólogo alemão . Este regras de segurança comuns para a adaptação incentiva o surgimento de referências internacionais. O projeto, a fim de atender às especificações ampliado várias utilidades europeus, inclui três objetivos:

- cumprir os objectivos de segurança de uma forma harmonizada a nível internacional. A segurança deve ser melhorada significativamente do projeto, incluindo a redução de um factor de 10 a probabilidade de fusão do coração, limitando as consequências radiológicas dos acidentes, e simplificar as operações

- manter a competitividade, nomeadamente aumentando a disponibilidade e vida útil dos componentes principais

- reduzir as emissões e resíduos gerados durante a operação normal, e buscar uma forte capacidade de reciclar plutónio.

levemente mais poderoso (MW 1600) Que a segunda geração de reatores (de 900 1450 em MW) EPR também se beneficiam com os mais recentes avanços na investigação no domínio da segurança reduz o risco de um acidente grave ocorre. Especialmente porque os seus sistemas de segurança serão reforçados e que o EPR terá um "cinzeiro" gigante. Este novo dispositivo colocado sob o coração do reactor, arrefecida por uma fonte independente de água e impedir o cório (mistura de combustível e materiais), formada numa fusão acidental hipotética do coração de um reactor nuclear, s escapar.

O EPR também terá um melhor eficiência de conversão de calor em eletricidade. Vai ser mais econômico, com um ganho de cerca de 10% sobre o preço por kWh: o uso de um "coração 100% MOX" irá extrair mais energia a partir da mesma quantidade de material e reciclar plutônio.

3) A termonuclear experimental reactor de fusão ITER

A mistura de combustível de deutério-tritio é injetada em uma câmara onde, por meio de um sistema de confinamento, passa para um estado de plasma e queima. Ao fazê-lo, o reator produz cinzas (átomos de hélio) e energia sob a forma de partículas rápidas ou radiação. A energia produzida na forma de partículas e radiação é absorvida em um componente particular, a "primeira parede", que, como o nome indica, é o primeiro elemento material encontrado além do plasma. A energia que aparece como a energia cinética dos nêutrons é convertida em calor na cobertura de tritigeno, um elemento além da primeira parede mas, no entanto, dentro da câmara de vácuo. A câmara de vácuo é o componente que fecha o espaço onde ocorre a reação de fusão. A primeira parede, a cobertura e a câmara de vácuo são, naturalmente, resfriadas por um sistema de extração de calor. O calor é usado para produzir vapor e alimentar uma turbina e alternador convencionais que geram eletricidade.

Fonte: Origem: Embaixada da França na Alemanha - páginas 4 - 4 / 11 / 2004

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     http://www.bulletins-electroniques.com/allemagne/rapports/SMM04_095

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